원리는 다음과 같습니다.
1. 아크 튜브는 수은, 불활성 가스 및 두 가지 이상의 금속 할로겐화물로 채워져 있습니다.
작동 중에 수은이 증발하고 아크관의 수은 증기압은 수 기압(수십분의 일 메가파스칼)에 도달합니다. 할로겐화물은 또한 튜브 벽에서 증발하고 고온 아크 기둥으로 확산되어 분해됩니다. 금속 원자는 이온화되고 여기되며 특징적인 스펙트럼 선을 방출합니다. , 금속 이온이 튜브 벽으로 다시 확산되면 튜브 벽 근처의 더 차가운 영역에서 할로겐 원자와 만나고 재결합하여 할로겐화물 분자를 형성합니다. 이 순환 과정은 금속 증기를 아크에 지속적으로 공급합니다. 아크 축의 금속 증기 분압은 튜브 벽의 할로겐화물 증기 분압과 유사하며 일반적으로 1330~13300Pa입니다. 일반적으로 사용되는 금속의 평균 여기 전위는 약 4eV인 반면, 수은의 여기 전위는 7.8eV입니다. 금속 스펙트럼의 총 방사능은 수은의 방사능을 크게 초과할 수 있습니다. 결과적으로 일반적인 메탈 할라이드 램프는 주로 금속인 스펙트럼 선을 출력합니다. 다양한 금속 할로겐화물을 채우면 램프의 연색성을 향상시킬 수 있습니다(평균 연색 지수 Ra는 70~95입니다). 수은 아크의 총 방사선의 23%만이 가시 광선 영역에 있는 반면 금속 할로겐화물 아크의 총 방사선의 50% 이상이 가시 광선 영역에 있으며 램프의 발광 효율은 그만큼 높을 수 있습니다. 120lm/W 이상.
2. 고온에서는 금속 할로겐화물과 전극, 석영 유리 사이, 할로겐화물 사이에서 화학 반응이 발생합니다. 금속 할로겐화물은 조해되기 쉽고, 극소량의 물을 흡입하면 비정상적인 방전이 발생하여 램프가 검게 변할 수 있습니다. , 전극 전자방출재료는 발광재료가 할로겐과 반응하는 것을 방지하기 위해 산화디스프로슘, 산화이트륨, 산화스칸듐 등으로 만들어진다. 아크 튜브의 일부 금속(예: 나트륨)은 이동하여 과도한 할로겐을 생성하고 할로겐의 전기 음성도가 극도로 높아져 아크가 줄어들고 시작 전압과 작동 전압이 증가합니다.
3. 메탈 할라이드 램프는 트리거 전극만으로는 안정적으로 시동할 수 없습니다. 일반적으로 바이메탈 스타터를 사용하거나 시동 전압이 충분히 높은 자기 누설 변압기를 사용하거나 전자 장치를 사용합니다. 트리거가 사용됩니다. 메탈 할라이드 램프를 점화하려면 동일한 출력의 고압 수은 램프보다 작동 전류가 더 큰 전류 제한기(예: 안정기)도 필요합니다.